Hilfs-Bollerwagen für den Garten

HaWe · 26.04.2019, 17:49

Zitat von pauloglu

Durchmesser liegt bei 260mm (https://www.marotronics.de/Luftrad-2...Schubkarrenrad)

ok, dann ist der Umfang 26cm*Pi ≈ 80cm.
wir brauchen Schrittgeschwindigkeit (ca. 5km/h, d.h. 5/3,6 m/s ≈ 1,4m/s = 140cm/s)
dafür muss das Rad sich mit 140/80 ≈ 1,75 mal (1,5 bis 2mal) pro Sekunde drehen.

Dazu brauchen wir also jetzt einen Getriebe-Motor, der 10Nm/1,75 = 5,7Nm
d.h. grob gerechnet 6 bis 7 Nm bei 1,5 bis 2 U/s hat.

(auch hier wirst du ntl bei 12V mit mindestens 6-10A rechnen müssen, pro Motor)

@moppi: bitte sei so nett, wenn du schon Motoren verlinkst, dann schreib bitte Drehzahl und Drehmoment dazu, denn sonst ist das zu mühsam - und man kann sonst überhaupt nichts damit anfangen!

Zitat von Moppi

Wie auf der Seite steht, ist bei dem Modell die Getriebeübersetzung 15 : 1
MfG

das ist nur ein Übersetzungsverhältnis zwischen Ankerachse und Getriebeachse, aber keine Drehzahl!!
welche (Nenn-) Drehzahl wird denn nun 15:1 über- bzw untersetzt??

**Moppi** · 26.04.2019, 18:08

@HaWe

Ja, aber ich bin da auch nicht der Oberversteher. Ich habe mich damit nie beschäftigt und noch nie andere Motoren verbaut (DC-Spielzeugmotoren ausgenommen).

Aber wenn dort 15:1 steht und ich habe in etwa eine Drehzahl eingangs mit 1 U/s, dann sollten 0.07 U/s raus kommen. Denke ich.
Nenndrehzahl gibts da nicht. Die Drehzahl kann aber über längere Zeit auch bei Schrittmotoren gesteigert werden (z.B. 250 U/min oder mehr). Geben tut es eine Start-Stopp-Frequenz, damit könnte das dann berechnet werden. Abhängig von Strom und Spannung.

Der Drehmomentverlauf besitzt im Stand sein Maximum und sinkt bei hohen Drehzahlen ab. Charakteristisch ist eine Start-Stopp-Frequenz, unterhalb der der Motor bei einem bestimmten Strangstromwert oder einer bestimmten Spulenspannung den elektrischen Schritten auch dann zu folgen vermag, wenn ein Frequenzsprung von oder auf null vorliegt.
Um keinen Schrittverlust zu erleiden, muss die Schrittfrequenz zur Drehzahlerhöhung mindestens ab der Start-Stopp-Frequenz eine Rampe fahren (Hochlauf und Bremsen).

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Schrittmotor

MfG

HaWe · 26.04.2019, 18:34

Zitat von Moppi

@HaWe

Ja, aber ich bin da auch nicht der Oberversteher. Ich habe mich damit nie beschäftigt und noch nie andere Motoren verbaut (DC-Spielzeugmotoren ausgenommen).

Aber wenn dort 15:1 steht und ich habe in etwa eine Drehzahl eingangs mit 1 U/s, dann sollten 0.07 U/s raus kommen. Denke ich.
Nenndrehzahl gibts da nicht. Die Drehzahl kann aber über längere Zeit auch bei Schrittmotoren gesteigert werden (z.B. 250 U/min oder mehr).

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Schrittmotor

MfG

was soll man denn mit einem Motor, der nur 1/15 U/s macht, wenn wir hier knapp 2 U/s brauchen??
Und wo steht, dass der 1 U/s für Dauerbetrieb am Anker hat?? Das ist doch nur geraten...?

Außerdem geht es nicht um theoretische Werte laut Wikipedia, sondern um spezielle Motorwerte zum Nema 23, und wir brauchen eben nun mal ca. 2U/s Nenndrehzahl (!) für Schrittgeschwindigkeit im Dauerbetrieb (!) mit 5Nm Drehmoment !

PS,
und selbst wenn das stimmen sollte mit 1 Nm bei 1 U/s am Anker, kommt der Nema 23 doch gar nicht in Frage, er wäre dann doch um den Faktor 10 zu schwach!

**Manf** · 26.04.2019, 19:55

Der Weg von einem Systemkonzept zu einer effizienten Lösung ist ja manchmal weit, deshalb als Hinweis auf eine Antriebsklasse:
Akkuschrauber.
Es gibt Bobby Cars und Fahrräder die als Entwurf oder als Hobbylösung mit Schraubern angetreiben werden. Der Schrauber bildet das Teilsystem mit Energieversorgung, Motor, Getriebe, Ansteuerung des Motors und muss in das System Fahrzeug eingepasst werden.
Ein Schrauber bringt sicher die 10Nm, die Drehzahl ist oft mit 300 Upm ein Stück höher als hier erwartet. Er müßte dann abgeregelt oder übersetzt werden.

Nebenbei:Für die Leistung ist das Moment mit der Winkelgeschwindigkeit zu multiplizieren,
also M x Ups x 2pi.

HaWe · 26.04.2019, 20:39

Zitat von Manf

Nebenbei:Für die Leistung ist das Moment mit der Winkelgeschwindigkeit zu multiplizieren,
also M x Ups x 2pi.

edit,
stimmt, verstanden!
Zur Berechnung der Arbeit wird ja Kraft mal Weg verwendet, und Weg = der Kreisbogen bei 1 Umdrehung, und das ist Hebelarmlänge aus dem Drehmoment mal 2pi

HaWe · 27.04.2019, 10:16

Zitat von Manf

Der Weg von einem Systemkonzept zu einer effizienten Lösung ist ja manchmal weit, deshalb als Hinweis auf eine Antriebsklasse:
Akkuschrauber.
Es gibt Bobby Cars und Fahrräder die als Entwurf oder als Hobbylösung mit Schraubern angetreiben werden. Der Schrauber bildet das Teilsystem mit Energieversorgung, Motor, Getriebe, Ansteuerung des Motors und muss in das System Fahrzeug eingepasst werden.
Ein Schrauber bringt sicher die 10Nm, die Drehzahl ist oft mit 300 Upm ein Stück höher als hier erwartet. Er müßte dann abgeregelt oder übersetzt werden.

PS,
aus Konstruktions-, Verschmutzungs-, Beschädigungs- und Wartungsgründen würde ich - gerade für Outdoor-Betrieb! - kein zusätzliches externes Getriebe verbauen,
sondern von vornherein je einen passenden DC-Getriebemotor direkt an die Radachsen setzen, der ziemlich genau die benötigte Nenndrehzahl und Leistung hat, hier also
ca. 1,5 bis 2 U/s (90-120 Umin) Nenndrehzahl hinter Getriebe,
ca. 6 bis 7 Nm Nenndrehmoment hinter Getriebe,
ca. 65 bis 80 W Nennleistung

Am besten vlt sogar doch auch mit eingebautem Rotationsencoder (zumindest als Hilfe für autonome Fahrbetriebs-Steuerungen bzw. Navigation in Verbindung mit anderen Sensoren).